一种在线快速切换的双通道换热系统及工作方法与流程

本发明涉及油气回收技术领域，具体涉及一种在线快速切换的双通道换热系统及工作方法。

背景技术：

目前主流油气回收系统以及vocs（挥发性有机物）治理设备的处理工艺大量采用冷凝工艺，该工艺主要作用是降低油气及vocs中的有机组分浓度，油气及vocs在换热器中与制冷机组提供给的冷量换热，冷凝过程中液化回收各品种油品。由于制冷机组提供给的温度较低，最低常见温度在达到-75℃，在此低温状态下，油气及vocs中的空气中水组分出现结霜、结冰、较多品种的多化工品出现结晶，如苯＜5.5℃，对二甲苯＜13℃时均会在换热器中产生结晶。

在此背景下，一般采用离线除霜工艺和在线除霜二种方式对已结霜、结冰、结晶现场进行除霜，离线除霜需要在整体停止运行后执行，在线除霜需要进行双通道切换，一边制冷，一边除霜。

主要除霜形式有：自然融霜、热气融霜等。自然融霜是通过换热器自身温度回升将换热器本体上的结霜、结冰、结晶现象消除，此方法无需任何操作和消耗，但对低温除霜周期太长，有时可达一周以上，不能满足使用工况。热气融霜采用制冷机组工作时生产的热量，在给其中一个通道换热器制冷的同时对另一个通道换热器进行热气融霜，此方法流程复杂，机组自动切换运行时故障率较高，而且由于机组能量分支路后影响到制冷效果，一般除霜周期也将达到60min。

在此工况条件下，并不能满足苯、对二甲苯等化工品的切换周期，苯＜5.5℃，对二甲苯＜13℃时结晶，在换热器内形成结晶的周期很短，实践得到数据，最短时间30min内即可形成，以上所述的除霜方案不能满足特殊物种的除霜需求。

技术实现要素：

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种在线快速切换的双通道换热系统及工作方法，解决了现有技术中换热器除霜周期过长的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种在线快速切换的双通道换热系统，其特征在于：包括制冷机组及两个并联的换热器，所述换热器包括至少两个油气接口、若干防爆电加热器、至少两个制冷剂接口、至少一个测温口，所述油气接口连接油气管路，所述制冷机组连接制冷剂接口。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统，其特征在于：所述测温口连接温度变送器，所述温度变送器连接制冷机组。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统，其特征在于：所述防爆电加热器的外部还设有防护套管。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统，其特征在于：所述换热器的端部还设有法兰，所述两个制冷剂接口均设置于法兰。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统，其特征在于：所述换热器的下方还设有回收液出口。

一种在线快速切换的双通道换热系统的工作方法，其特征在于：按照以下步骤工作：

开始工作时，开启换热器一、关闭换热器二，当换热器一内的冷凝效果下降至预警值时，制冷机组开启对换热器二的冷量供给，关闭对换热器一的冷量供给；

油气管路从换热器一切换至换热器二；开启换热器一内的防爆电加热器，待换热器一内的温度达到预设温度时，关闭换热器一内的防爆电加热器；

当换热器二内的冷凝效果下降至预警值时，制冷机组开启对换热器一的冷量供给，关闭对换热器二的冷量供给；

油气管路从换热器二切换至换热器一；开启换热器二内的防爆电加热器，待换热器二内的温度达到预设温度时，关闭换热器二内的防爆电加热器。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统的工作方法，其特征在于：所述预设温度大于25℃。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统的工作方法，其特征在于：换热器一、换热器二冷凝效果的预警值是-75℃，且持续超过30min。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种在线快速切换的双通道换热系统的工作方法，其特征在于：换热器一、换热器二冷凝效果通过安装在换热器一、换热器二内的温度变送器监测。

本发明所达到的有益效果：

本发明采用两个并联设置的换热器，通过安装在其内部的温度变送器对其内环境进行实时监测，当其中一个换热器冷凝效果无法满足工作需求时，将油气的循环回路及制冷回路均切换至另一换热器，同时通过安装在换热器内部的防爆电加热器对换热器的内部进行除霜作业，由于换热器从开始工作到冷凝效果下降至预警值的时间远大于其除霜作业的时间，因此使整个换热系统不会因为换热器的结霜、结冰、结晶现象停机，能够实现连续作业。

附图说明

图1是本发明的换热器主视图；

图2是本发明的换热器侧视图；

图3是本发明双通道换热系统原理图；

附图标记的含义：1-换热器；2-油气接口；3-制冷剂接口；4-法兰；5-回收液出口；6-防爆电加热器；7-测温口；61-防护套管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图3所示：本实施例公开了一种在线快速切换的双通道换热系统，包括制冷机组及两个并联的换热器1，换热器1包括至少两个油气接口2、若干防爆电加热器6、至少两个制冷剂接口3、至少一个测温口7，油气接口2连接油气管路，制冷机组连接制冷剂接口3。

测温口7连接温度变送器，温度变送器连接制冷机组，温度变送器用于将温度信号转化为电信号，用于作为制冷机组工作的控制依据。

为了避免被处理的油气直接接触到防爆电加热器6，优选在防爆电加热器6的外部还设有防护套管61。

换热器1的整体是圆筒形，其端部优选设有可拆卸的法兰4，两个制冷剂接口3均设置于法兰4。通过拆卸法兰4能够实现对换热器1内部的检修及零部件的更换。

由于换热器1是通过冷凝的作用回收有机组分，因此被冷凝之后的有机组分呈液态，通过换热器1的下方的回收液出口5进行回收。

本实施例还公开了一种在线快速切换的双通道换热系统的工作方法：按照以下步骤工作：

开始工作时，开启换热器一、关闭换热器二，换热器一、换热器二与上述的换热器1的结构完全相同，这里仅仅是为了方便描述。

首先使用换热器一，当换热器一内的冷凝效果下降至预警值时，由于换热器1内的结霜、结冰、结晶无法直接进行量化测量，因此本发明采用通过测量内部温度的方式对其内环境进行检测，本实施例优选通过安装在换热器一、换热器二内的温度变送器实时检测两个换热器的内环境，通过实践可知，当其内部的温度低于-75℃，且持续超过30min时，即可认为其内部的冷凝效果已经下降至预警值，无法满足其工作需求。

然后，制冷机组开启对换热器二的冷量供给，关闭对换热器一的冷量供给，同时，油气管路从换热器一切换至换热器二；开启换热器一内的防爆电加热器6进行除霜作业，待换热器一内的温度达到预设温度时，关闭换热器一内的防爆电加热器6。

当换热器二内的冷凝效果下降至预警值时，制冷机组开启对换热器一的冷量供给，关闭对换热器二的冷量供给；油气管路从换热器二切换至换热器一；开启换热器二内的防爆电加热器6，待换热器二内的温度达到预设温度时，关闭换热器二内的防爆电加热器6。这样就实现了换热器一、换热器二之间的交替作业，由于换热器1从开始工作到冷凝效果下降至预警值的时间远大于其除霜作业的时间，因此使整个换热系统不会因为换热器1的结霜、结冰、结晶现象停机。因此采用本发明能够实现连续作业。

在上述过程中，当换热器1内的预设温度大于25℃，即可认为其内部温度已经除霜完成，即可继续使用。

本发明采用两个并联设置的换热器1，通过安装在其内部的温度变送器对其内环境进行实时监测，当其中一个换热器1冷凝效果无法满足工作需求时，将油气的循环回路及制冷回路均切换至另一换热器1，同时通过安装在换热器1内部的防爆电加热器6对换热器1的内部进行除霜作业，由于换热器1从开始工作到冷凝效果下降至预警值的时间远大于其除霜作业的时间，因此使整个换热系统不会因为换热器1的结霜、结冰、结晶现象停机，能够实现连续作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。